[发明专利]一种半熔融湿法制备聚乙烯醇纤维的方法

说明书

本发明公开了一种半熔融湿法制备聚乙烯醇纤维的方法，将成纤高聚物PVA树脂与环保增塑剂以一定的质量比共混增塑，通过螺旋给料机连续不断地向双螺杆挤出机供料，经过螺杆各区温度分配完成PVA树脂进料、压缩、熔融、均化等过程；完全熔融的PVA浆液经过滤、计量泵计量增压至纺丝组件纺丝，初生纤维再通过环吹风成型、依次经过多级干燥、热拉伸、上油、卷取等工艺流程，最终制备得到纤度范围在100～400dtex的PVA纤维。本发明方法可以生产常规湿法工艺不能生产的PVA纤维，其纤度大于20dtex；特别是混凝土工业用纤度100～400dtex的特种PVA纤维,满足市场的需求。

技术领域

本发明涉及PVA纤维制备技术领域，尤其涉及到一种半熔融湿法制备聚乙烯醇纤维的方法。

背景技术

化学纤维制造工艺主要有熔融纺丝、湿法纺丝二大类工艺。成纤高分子聚乙烯醇(英文缩写：PVA)加热到100℃左右时，外观逐渐发生变化。部分醇解的PVA在190℃左右开始熔化，200℃时发生分解。完全醇解的PVA在210℃左右分解，220～230℃左右才开始熔化。因PVA热性能的特殊性，决定了该材料不适宜采用常规的熔融纺丝技术路线。维纶(PVA纤维)纺丝是最典型的湿法纺丝，以PVA高分子为原料，以水作溶剂，配置成一定浓度PVA水溶液；采用湿法纺丝工艺，制得的化学纤维。此工艺流程为纺丝原液配制(PVA溶解)、过滤、脱泡、调压、纺丝(凝固浴凝固成型)、热处理、卷绕(半成品)、切断(短纤维)、后整理。该工艺流程特点是：

1、工艺流程长，占地面积大；

2、耗水量大，污水排放含盐高(Na2SO4)、COD高(低分子PVA、NaAC等)；

3、蒸汽消耗多；

4、必要的酸碱消耗；

5、设备需要特种材料多，工艺管道多；

6、生产纤维纤度受限，一般纤度范围1～10dtex；

7、现场操作环境差，需要操作员工多。特别是该湿法工艺不能生产纤度大于20dtex以上的特种PVA纤维，制约该纤维应用领域的拓宽。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足之处而提供一种生产纤维范围大、无废水排放、生产环境好、节能环保的一种半熔融湿法制备聚乙烯醇纤维的方法。

本发明是通过如下方式实现的：

一种半熔融湿法制备聚乙烯醇纤维的方法，包括的工艺步骤有：

S1：将成纤高聚物PVA树脂与环保增塑剂以一定的比例共混增塑得到塑化PVA树脂；

S2：将塑化PVA树脂通过螺旋给料机连续不断地向双螺杆挤出机供料，经过双螺杆挤出机各区温度分配完成塑化PVA树脂进料、压缩、熔融、均化计量形成熔融的PVA浆液；所述PVA浆液经过过滤、计量泵计量增压至纺丝组件纺丝制得初生纤维；

S3：所述初生纤维再通过环吹风成型、多级干燥、热拉伸、上油、卷绕，最终制得纤度为3～600dtex的PVA纤维。

进一步的，所述步骤S2中各工艺过程的参数设置为：

双螺杆挤出机温度设定，进料区105～115℃；压缩区115～120℃；熔融区125～130℃；均化计量区130～135℃；纺丝组件100～120℃；

纺丝组件中的喷丝头微孔直径0.5～1.25，长径比1:1～3:1，喷丝头拉伸比0.5～2倍；

进一步的，所述步骤S3中各工艺过程的参数设置为：

环吹风，温度20～40℃，风速1～3m/min；